विद्युत दोष गणना | सकारात्मक नकारात्मक शून्य अनुक्रमिक प्रतिरोध
सही विद्युत सुरक्षा प्रणाली को लागू करने से पहले, दोष की स्थिति में विद्युत शक्ति प्रणाली की स्थिति का गहन ज्ञान होना आवश्यक है। विद्युत दोष की स्थिति का ज्ञान विभिन्न स्थानों पर विभिन्न सुरक्षात्मक रिले लगाने के लिए आवश्यक है।
अधिकतम और न्यूनतम दोष धाराओं, उन दोषों के दौरान वोल्टेज के मान, विभिन्न भागों पर धाराओं के संबंध में, विभिन्न भागों में सुरक्षा रिले प्रणाली के उचित लागू करने के लिए इकट्ठा किया जाना चाहिए। इस प्रणाली से विभिन्न पैरामीटरों से जानकारी इकट्ठा करना सामान्य रूप से विद्युत दोष गणना के रूप में जाना जाता है।
दोष गणना व्यापक रूप से किसी भी विद्युत शक्ति प्रणाली में दोष धारा की गणना का अर्थ है। प्रणाली में दोषों की गणना करने के लिए मुख्य रूप से तीन चरण होते हैं।
प्रतिरोध घूर्णन का चयन।
जटिल विद्युत शक्ति प्रणाली नेटवर्क को एकल समतुल्य प्रतिरोध में कम करना।
सममित घटक सिद्धांत का उपयोग करके विद्युत दोष धारा और वोल्टेज की गणना।
विद्युत शक्ति प्रणाली का प्रतिरोध संकेतन
अगर हम किसी विद्युत शक्ति प्रणाली को देखें, तो हमें यह पाया जाएगा कि इनमें कई वोल्टेज स्तर होते हैं। उदाहरण के लिए, एक आदर्श शक्ति प्रणाली में विद्युत शक्ति 6.6 kV पर उत्पन्न होती है फिर उस 132 kV शक्ति को टर्मिनल उप-स्टेशन में 33 kV और 11 kV स्तरों तक कम किया जाता है और यह 11 kV स्तर 0.4 kV तक कम किया जा सकता है।
इस उदाहरण से स्पष्ट है कि एक ही शक्ति प्रणाली नेटवर्क में विभिन्न वोल्टेज स्तर हो सकते हैं। इसलिए, उक्त प्रणाली के किसी भी स्थान पर दोष की गणना करना बहुत कठिन और जटिल हो जाता है, यदि हम प्रणाली के विभिन्न भागों का प्रतिरोध उनके वोल्टेज स्तर के अनुसार गणना करने की कोशिश करें।
यदि हम प्रणाली के विभिन्न भागों का प्रतिरोध एक एकल आधार मान के संदर्भ में गणना करें, तो इस कठिनाई को दूर किया जा सकता है। इस तकनीक को शक्ति प्रणाली का प्रतिरोध संकेतन कहा जाता है। दूसरे शब्दों में, विद्युत दोष गणना से पहले, प्रणाली के पैरामीटरों को आधार मात्राओं
के संदर्भ में लिया जाना चाहिए और ओहम, प्रतिशत, या प्रति इकाई मानों के रूप में एक समान प्रणाली के रूप में प्रस्तुत किया जाना चाहिए।
विद्युत शक्ति और वोल्टेज सामान्य रूप से आधार मात्राओं के रूप में लिए जाते हैं। तीन फेज प्रणाली में, तीन फेज शक्ति MVA या KVA के रूप में आधार शक्ति और लाइन से लाइन वोल्टेज KV के रूप में आधार वोल्टेज लिया जाता है। प्रणाली का आधार प्रतिरोध इन आधार शक्ति और आधार वोल्टेज से निम्नलिखित तरीके से गणना किया जा सकता है,
प्रति इकाई किसी प्रणाली का प्रतिरोध मान वास्तविक प्रतिरोध का आधार प्रतिरोध मान से अनुपात ही है।
प्रतिशत प्रतिरोध
मान की गणना 100 को प्रति इकाई मान से गुणा करके की जा सकती है।
फिर, कभी-कभी प्रति इकाई मानों को नए आधार मानों के संदर्भ में परिवर्तित करना आवश्यक होता है ताकि विभिन्न विद्युत दोष गणनाओं को सरल बनाया जा सके। इस मामले में,
प्रतिरोध संकेतन का चयन प्रणाली की जटिलता पर निर्भर करता है। सामान्य रूप से प्रणाली का आधार वोल्टेज इस प्रकार चुना जाता है कि इसमें न्यूनतम संख्या में स्थानांतरण की आवश्यकता हो।
उदाहरण के लिए, एक प्रणाली में 132 KV ओवरहेड लाइनों की एक बड़ी संख्या, 33 KV लाइनों की कुछ संख्या और 11 KV लाइनों की बहुत कम संख्या हो सकती है। प्रणाली का आधार वोल्टेज 132 KV, 33 KV या 11 KV के रूप में चुना जा सकता है, लेकिन यहाँ 132 KV सबसे अच्छा आधार वोल्टेज है, क्योंकि इसमें दोष गणना के दौरान न्यूनतम संख्या में स्थानांतरण की आवश्यकता होती है।
नेटवर्क का कमीकरण
सही प्रतिरोध संकेतन का चयन करने के बाद, अगला चरण नेटवर्क को एकल प्रतिरोध में कम करना है। इसके लिए पहले हमें सभी जनरेटर, लाइनों, केबलों, ट्रांसफॉर्मर के प्रतिरोध को एक सामान्य आधार मान में परिवर्तित करना होगा। फिर हम विद्युत शक्ति प्रणाली का एक योजनात्मक आरेख तैयार करेंगे, जिसमें उन सभी जनरेटर, लाइनों, केबलों और ट्रांसफॉर्मर के प्रतिरोध एक ही आधार मान के संदर्भ में दिखाए जाएंगे।
फिर नेटवर्क को स्टार/डेल्टा रूपांतरण का उपयोग करके एक सामान्य समतुल्य एकल प्रतिरोध में कम किया जाता है। धनात्मक, ऋणात्मक और शून्य अनुक्रम नेटवर्क के लिए अलग-अलग प्रतिरोध आरेख तैयार किए जाने चाहिए।
तीन फेज दोष विशिष्ट हैं क्योंकि वे संतुलित होते हैं, तीन फेज में सममित, और एकल फेज धनात्मक अनुक्रम प्रतिरोध आरेख से गणना की जा सकती है। इसलिए तीन फेज दोष धारा निम्नलिखित तरीके से प्राप्त की जाती है,
जहाँ, I f कुल तीन फेज दोष धारा है, v फेज से न्यूट्रल वोल्टेज z 1 प्रणाली का कुल धनात्मक अनुक्रम प्रतिरोध है; गणना में, प्रतिरोधों को वोल्टेज आधार पर ओहम में प्रस्तुत किया जाता है।
सममित घटक विश्लेषण
ऊपर दिए गए दोष गणना तीन फेज संतुलित प्रणाली के अनुमान पर की गई है। गणना एक ही फेज के लिए की जाती है, क्योंकि सभी तीन फेजों में धारा और वोल्टेज की स्थिति समान होती है।
जब वास्तविक दोष विद्युत शक्ति प्रणाली में होते हैं, जैसे फेज से पृथ्वी दोष, फेज से फेज दोष और दो फेज से पृथ्वी दोष, तो प्रणाली असंतुलित हो जाती है, अर्थात, सभी फेजों में वोल्टेज और धारा की स्थिति अब सममित नहीं होती। ऐसे दोषों को सममित घटक विश्लेषण द्वारा हल किया जाता है।
